机械密封以其多方面的优越性在流体机械等领域得到广泛应用。随着工业快速发展和环保、节能、安全、高效等要求的不断提高，改善机械密封性能，提高使用寿命已是多年来国内外学者密切关注和研究的主要课题。为了提高机械密封端面间的密封、润滑性能，人们将表面造型技术应用于机械密封，并已成为当前密封研究的热点之一和今后研究和发展的新方向。　　 本文以带有端面微凹腔造型的液体机械密封为研究对象。利用先进的激光表面微造型技术(LST)在SiC密封环表面进行微造型，得到的具有规则微凹腔的密封端面。基于具有微凹腔端面的密封间隙几何结构特征和流体流动理论，分析密封润滑机理，建立内部流体动压理论模型。应用Fluent软件对密封间隙内流场进行数值模拟，得到不同转速、不同介质压力条件下的液体膜压力、速度和剪切力的分布。深入分析了液体膜形成和内部流动特征，以及对密封、润滑性能的影响关系，并通过流体机械密封性能试验结果进行对比、分析和验证。研究表明：端面微凹腔造型的密封环产生动压效应可使摩擦明显降低；本研究范围内，相同介质压力下，在2250rpm附近可获得最大动压效应，试验与模拟结果均说明此时摩擦扭矩最小；单凹腔时产生的动压效应随着介质压力的增大而增大，未出现空化现象，但存在低压区，使沿泄漏方向(y方向)通过凹腔的液流速度降低，有利于减少泄漏；相邻凹腔之间存在相互影响，凹腔效应的叠加会使动压效应更加明显；凹腔的存在使凹腔径向下游出现剪切力明显降低区域；凹腔效应对于低介质压力下剪切力的影响比高介质压力时明显，即随着介质压力的增大，端面微凹腔产生的润滑优势相对减弱。端面平均剪切力随介质压力的上升而增大，这是由于密封端面的闭合力增大，密封端面所承受的比载荷增大所导致。